十三、文件、IO 流、Properties

Pupper2023-02-202024-05-07

一、文件

:::tip
文件流：

输入流：是指数据从文件到内存的路径；
输出流：是指数据从内存到文件的路径；
:::

1. 创建文件

命令	说明
new File(String pathname)	根据路径构建一个 File 对象
new File(File parent, String child)	根据父目录文件 + 子路径构建
new File(String parent, String child)	根据父目录 + 子路径构建
createNewFile	创建新文件

// 文件创建 - 案例
public class File01 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    @Test
    public void createFile01() throws IOException {
        // 获取 当前文件路径
        String filePath = getClass().getResource("").getPath();
        System.out.println(filePath);

        File file1 = new File(filePath + "test1.txt");
        file1.createNewFile();
    }

    @Test
    public void createFile02() throws IOException {
        // 获取 当前文件路径
        String filePath = getClass().getResource("").getPath();
        System.out.println(filePath);

        String fileName = "test2.txt";
        File file1 = new File(filePath,fileName);
        file1.createNewFile();
    }

    @Test
    public void createFile03() throws IOException {
        // 获取 当前文件路径
        String filePath = getClass().getResource("").getPath();
        System.out.println(filePath);

        String fileName = "test2.txt";
        File file1 = new File(filePath,fileName);
        file1.createNewFile();
    }
}

2. 目录操作和文件删除

命令	说明
mkdir	创建一级目录
mkdirs	创建多级目录
delete	删除空目录或文件

:::danger
Java 中，将目录看做是一个特殊的文件，因此，文件中的方法在目录中也实用。
:::

// 目录创建及删除 - 案例
public class Dir01 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    @Test
    public void m1() throws IOException {
        String filePath = getClass().getResource("").getFile();
        File file = new File(filePath + "test2.txt");
        // 创建文件
        file.createNewFile();
        System.out.println("创建文件成功");

        // 删除文件
        if (file.exists()){
            file.delete();
            System.out.println("删除成功");
        }
    }

    @Test
    public void m2() throws IOException {
        String filePath = getClass().getResource("").getFile();
        File file = new File(filePath + "test2");

        // 判断目录是否存在,存在就删除,不存在就创建
        if (!(file.exists())){
            file.mkdir();
            System.out.println("创建目录");
        }else {
            file.delete();
            System.out.println("删除目录");
        }
    }

    @Test
    public void m3() throws IOException {
        String filePath = getClass().getResource("").getFile();
        System.out.println(filePath);
        File file = new File(filePath + "test1\\test2\\test3");

        // 判断目录是否存在,存在就删除,不存在就创建
        if (!(file.exists())){
            file.mkdirs();
            System.out.println("创建目录");
        }else {
            file.delete();
            System.out.println("删除目录");
        }
    }
}

二、IO 流

:::tip
IO （Input 和 Output 的缩写）流：用于处理数据传输，如读、写文件，网络通信等；

Java 程序中，对于数据的输入和输出操作以“流（stream）”的方式进行；
:::

:::info
流的分类：

按操作数据的单位不同分为：字节流（8 bit，二进制文件），字符流（文本文件）；
按数据的流向不同分为：输入流、输出流；
按流的角色不用分为：节点流、处理流或包装流
:::

节点流

分类	字节输入流	字节输出流	字符输入流	字符输出流
抽象基类	InputStream	OutputStream	Reader	Writer
访问文件	FileInputStream	FileOutputStream	FileReader	FileWriter
访问数组	ByteArrayInputStream	ByteArrayOutputStream	CharArrayReader	CharArrayWriter
访问管道	PipedInputStream	PipedOutputStream	PipedReader	PipedWriter
访问字符串			StringReader	StringWriter

处理流

分类	字节输入流	字节输出流	字符输入流	字符输出流
缓冲流	BufferedInputStream	BufferedOutputStream	BufferedReader	BufferedWriter
转换流			InputStreamReader	OutputStreamWriter
对象流	ObjectInputStream	ObjectOutputStream
抽象基类	FilterInputStream	FilterOutputStream	FilterReader	FilterWriter
打印流		PrintStream		PrintWriter
推回输入流	PushbackInputStream		PushbackReader
特殊刘	DataInputStream	DataOutputStream

斜体 + 下划线为抽象类，无法创建实例，红色表示节点流，必须直接与制定的物理节点关联；

1. 字节流

:::note

读取或写入文件时，返回 -1 ，表示已经读取完毕；
:::

1. 输入流

// 字节流 输入（读取文件）
public class InputStream01 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 1. 单个字节读取
     * 2. 使用字节流读取文件中的中文内容,会造成乱码
     */
    @Test
    public void fileInputStream1() throws IOException {
        String filePath = Objects.requireNonNull(getClass().getResource("")).getPath();
        System.out.println(filePath);

        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(filePath + "hello.txt");

        int data = 0;
        // 返回 -1,表示读取完毕
        while ((data = fileInputStream.read()) != -1){
            System.out.println((char) data);
        }
        // 读取完成后需要关闭文件流, 释放资源
        fileInputStream.close();
    }

    /**
     * 根据字符数组读取
     */
    @Test
    public void fileInputStream2() throws IOException {
        String filePath = Objects.requireNonNull(getClass().getResource("")).getPath();
        System.out.println(filePath);

        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(filePath + "hello.txt");

        int readLen;
        // 一次读取 8 个字节
        byte[] buf = new byte[8];
        // 返回 -1,表示读取完毕
        while ((readLen = fileInputStream.read(buf)) != -1){
            String s = new String(buf, 0, readLen);
            System.out.println(s);
        }
        // 读取完成后需要关闭文件流, 释放资源
        fileInputStream.close();
    }
}

2. 输出流

:::note

new FileOutputStream(filePath) : 这种创建方式会覆盖之前的内容；
new FileOutputStream(filePath, true) : 这种创建方式不会覆盖之前的内容，会追加在最后方；
str.getBytes : 字符串 —-> 字节数组
字节数组部分写入, 从 off 开始, 向右偏移 len 个字符,
- 如果偏移量过多，会报下标越界错误
  :::

// 字节流 输出（写入文件）
public class OutputStream01 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 写入文件
     */
    @Test
    public void fileOutput() throws IOException {
        // 获取文件路径
        String filePath = Objects.requireNonNull(getClass().getResource("")).getPath();
        String fileName = "test1.txt";
        File file = new File(filePath + fileName);

        // 判断文件是否存在
        if (!(file.exists())){
            if(file.createNewFile()) {
                System.out.println("创建文件成功");
            }else {
                System.out.println("创建失败");
            }
        }

        OutputStream outputStream = new FileOutputStream(filePath + fileName);
        String s = "hello, Jack chen";

        // 单个字节写入文件
        char[] n = s.toCharArray();
        for (char c : n) {
            outputStream.write(c);
        }

        // 字节数组写入, str.getBytes 字符串 转 字节数组
        outputStream.write(s.getBytes());

        // 字节数组部分写入, 从 off 开始, 向右偏移 len 个字符
        outputStream.write(s.getBytes(), 4, s.length()-5);

        // 退出文件,释放资源
        outputStream.close();
    }
}

// 文件 拷贝 - 案例
public class FileCopy1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        // 获取当前项目路径
        File af = new File("").getAbsoluteFile();
        // 拼接文件 和 文件夹 路径
        String folderPath = af + "/src/com/file_/demo";
        String filePath1 = af + "/src/com/file_/1.jpg";
        String filePath2 = af + "/src/com/file_/demo/demo.jpg";

        // 创建文件 和 文件夹对象
        File folder = new File(folderPath);
        File file = new File(filePath2);

        // 创建文件夹
        if (folder.exists()){
            System.out.println("文件夹已存在"+ folder);
        }else {
            if (folder.mkdir()){
                System.out.println("创建文件夹成功");
            }
        }
        
        // 新建图片文件
        file.createNewFile();

        byte[] b = new byte[1024];
        int data;
        // 创建输入流 和 输出流
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(filePath1);
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file, true);
        while ((data = fileInputStream.read(b)) != -1){
            fileOutputStream.write(b, 0, data);
        }

        // 关闭输入流和输出流
        fileInputStream.close();
        fileOutputStream.close();
    }
}

2. 字符流

1. 输入流

:::note
FileReader 相关方法：

new FileReader(File/String)
read ：每次读取单个字符，返回该字符，读完文件返回 -1；
read（char[]）：批量读取多个字符到数组，返回读取到的字符数，读完文件返回 -1；

————————————————————————————————————————————————

new String(char[])：将 char[] 转换成 String；
new String(char[], off, len) ：将 char[] 的指定部分转换成 String；
:::

// 字符流 输入（读取文件）
public class FileReader1 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    public void read1() throws IOException {
        // 获取文件路径
        String absolutePath = new File("").getAbsolutePath();
        System.out.println(absolutePath);

        // 创建文件对象
        FileReader fileReader = new FileReader(absolutePath + "/src/com/io_/hello.txt");
        int data;

        // 读取文件
        while ((data = fileReader.read()) != -1) {
            System.out.print((char) data);
        }

        // 关闭文件
        fileReader.close();
    }

    @Test
    public void read2() throws IOException {
        // 获取文件路径
        String absolutePath = new File("").getAbsolutePath();
        System.out.println(absolutePath);

        // 创建文件对象
        FileReader fileReader = new FileReader(absolutePath + "/src/com/io_/hello.txt");
        int data = 0;
        char[] c = new char[1024];

        // 读取文件
        while ((data = fileReader.read(c)) != -1) {
            System.out.print(new String(c, 0, data));
        }

        // 关闭文件
        fileReader.close();
    }
}

2.输出流

:::note
FileWriter 相关方法：

new FileWriter(File/String) : 覆盖模式
new FileWriter(File/String, true)：追加模式
write(int)：写入单个字符
write(char[])：写入指定数组
write(char[],off, len)：写入指定数组的指定部分
write(string)：写入整个字符串
write(String,off,len)：写入字符串的指定部分

————————————————————————————————————————————————

toCharArray：将 String 转为 char[]

FileWriter 使用后，必须要关闭（close）或刷新（flush），否则写入不到指定文件
:::

public class FileWriter1 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 从一个文件中读取,写入另一个文件
     */
    @Test
    public void writer1() throws IOException {
        // 获取文件路径
        String absolutePath = new File("").getAbsolutePath();
        System.out.println(absolutePath);

        // 创建文件对象
        File demo1 = new File(absolutePath + "/src/com/io_/demo1.txt");
        if (!(demo1.exists())){
            if (demo1.createNewFile()){
                System.out.println("文件创建成功");
            }
        }

        FileReader fileReader = new FileReader(absolutePath + "/src/com/io_/hello.txt");
        FileWriter w1 = new FileWriter(absolutePath + "/src/com/io_/demo1.txt", true);
        int data = 0;
        char[] c = new char[1024];

        // 读取文件
        while ((data = fileReader.read(c)) != -1) {
            w1.write(new String(c, 0, data));
        }

        // 关闭文件
        fileReader.close();
        w1.close();
    }
}

3. 处理流

:::tip

节点流：从一个特定的数据源读写数据；
处理流（也叫包装流）： “连接” 在已经存在的流之上，为程序提供更为强大的读写能力；
:::
:::note
节点流和处理流的区别：
节点流是底层流，直接跟数据源相接；
处理流包装了节点流，既可以消除不用节点流的实现差异，也可以提供更方便的方法来完成输入输出
处理流对节点流进行包装，使用了修饰器设计模式，不会直接与数据相连；

————————————————————————————————————————————————
处理流的主要功能：

性能的提高：主要以增加缓冲的方式来提高输入输出的效率；
操作的便捷：处理流可能提供了一系列便捷的方法来一次输入输出大批量的数据，使用更加灵活方便；
BufferedReader 和 BufferedWriter
BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream

读取完成后返回 null；
:::

1.字符处理流

public class Reader1 {
    public static void main(String[] args) {

    }
    @Test
    public void read1() throws IOException {
        // 获取文件路径
        String absolutePath = new File("").getAbsolutePath();
        System.out.println(absolutePath);

        // 创建文件对象
        FileReader fileReader = new FileReader(absolutePath + "/src/com/io_/hello.txt");
        BufferedReader br = new BufferedReader(fileReader);
        String data;

        // 读取文件   br.readLine() 按行读取
        while ((data = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(data);
        }

        // 关闭文件, 只需关闭处理流即可
        br.close();
    }
}

public class Writer1 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    /**
     * 从一个文件中读取,写入另一个文件
     */
    @Test
    public void writer1() throws IOException {
        // 获取文件路径
        String absolutePath = new File("").getAbsolutePath();
        System.out.println(absolutePath);

        // 创建文件对象
        File demo1 = new File(absolutePath + "/src/com/io_/demo1.txt");
        if (!(demo1.exists())){
            if (demo1.createNewFile()){
                System.out.println("文件创建成功");
            }
        }

        FileReader fileReader = new FileReader(absolutePath + "/src/com/io_/hello.txt");
        FileWriter w1 = new FileWriter(absolutePath + "/src/com/io_/demo1.txt", true);
        BufferedReader r = new BufferedReader(fileReader);
        BufferedWriter w = new BufferedWriter(w1);
        String data;

        // 读取文件
        while ((data = r.readLine()) != null) {
            w.write(data);
            // 换行
            w.newLine();
        }

        // 关闭文件
        r.close();
        w.close();
    }
}

2.字节处理流

public class BufferedReaderWriter1 {
    public static void main(String[] args) {

    }
    
    @Test
    public void writer1() throws IOException {
        // 获取文件路径
        String absolutePath = new File("").getAbsolutePath();
        System.out.println(absolutePath);

        // 创建文件对象
        File demo1 = new File(absolutePath + "/src/com/io_/demo.mp4");
        if (!(demo1.exists())){
            if (demo1.createNewFile()){
                System.out.println("文件创建成功");
            }
        }

        FileInputStream fileInput = new FileInputStream(absolutePath + "/src/com/io_/iShot_2022-06-06_15.39.50.mp4");
        FileOutputStream fileOutput = new FileOutputStream(absolutePath + "/src/com/io_/demo.mp4", true);
        BufferedInputStream i = new BufferedInputStream(fileInput);
        BufferedOutputStream o = new BufferedOutputStream(fileOutput);

        byte[] b = new byte[1024];
        int data = 0;

        // 读取文件
        while ((data = i.read(b)) != -1) {
            o.write(b, 0, data);
        }

        // 关闭文件
        o.close();
        i.close();
    }
}

3. 对象处理流

:::tip
序列化和反序列化：

序列化：在保存数据时，同时保存数据的值和数据的类型；
- ObjectOutputStream （写入文件）
反序列化：在回复数据时，同时回复数据的值和类型；
- ObjectInputStream （读取文件）
需要让某个对象支持序列化机制，则需要让其类是可序列化的，因此必须实现以下接口之一：
- Serializable （标记接口，推荐使用）
- Externalizable（该接口有方法需要实现，不推荐使用）
  :::
  :::danger
  注意事项：
序列化与反序列化的顺序必须一致；
要实现序列化与反序列化对象，类必须实现 Serializable 接口
序列化的类中建议添加 SerialVersionUID，为了提高版本的兼容性；
序列化对象时，默认将里面所有属性都进行序列化，但除了 static 或 transient 修饰的成员
序列化对象时，要求里面的属性的类型也需要实现序列化接口；

序列化具备可继承性，也就是如果某个类实现了序列化，则它所有的子类也已经默认实现了序列化；
:::

public class ObjectInput1 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    // 序列化
    @Test
    public void objectOutputStream1() throws IOException {
        // 获取文件路径
        String filePath = new File("").getAbsolutePath() + "/src/com/io_/demo1.json";
        new File(filePath).createNewFile();     // 创建文件

        // 创建对象序列化
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath));

        // 基本数据类型的包装类 实现了 Serializable
        oos.writeInt(100);
        oos.writeBoolean(true);
        oos.writeChar('a');
        oos.writeUTF("李焕英");    // 字符串

        Dog dog = new Dog("旺财", 10);
        oos.writeObject(dog);

        oos.close();
    }

    // 反序列化
    @Test
    public void objectInputStream1() throws IOException, ClassNotFoundException {
        // 获取文件路径
        String filePath = new File("").getAbsolutePath() + "/src/com/io_/demo1.json";

        // 创建对象序列化
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath));

        // 反序列化
        // 读取的顺序 必须 和 序列化的顺序一致
        System.out.println(ois.readInt());
        System.out.println(ois.readBoolean());
        System.out.println(ois.readChar());
        System.out.println(ois.readUTF());
        System.out.println(ois.readObject());

        ois.close();
    }
}


class Dog implements Serializable{
    private String name;
    private int age;

    public Dog(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

4. 标准输入、输出流

5.转换流

:::tip

InputStreamReader：Reader 的子类，可以将 InputStream（字节流）包装成 Reader（字符流）；
OutputStreamWriter：Writer 的子类，实现将 OutputStream（字节流）包装成 Writer（字节流）；
当处理纯文本数据时，如果使用字符流效率更高，并且可以有效解决中文问题，所以建议将字节流转换成字符流；

可在使用时置顶编码格式（如：utf-8，gdk，gb2312等）
:::

public class InputStreamReader1 {

    @Test
    public void transition1() throws IOException {
        String filePath = new File("").getAbsolutePath() + "/src/com/io_/hello.txt";
        FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);

        // 将字节流 转为 字符流,编码为 utf-8
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");

        // 将字符流 转为 BufferedReader
        BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
        String s;
        while ((s = br.readLine()) != null){
            System.out.println(s);
        }

        br.close();
    }
}

public class OutputStreamWriter1 {

    @Test
    public void transition1() throws IOException {
        String filePath = new File("").getAbsolutePath() + "/src/com/io_/hello.txt";

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filePath);

        // 将字符流 转为 字节流,编码为 utf-8
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(fos, StandardCharsets.UTF_8));

        bw.write("你好,李焕英");

        // 将字符流 转为 BufferedReader
        bw.close();
    }
}

6.打印流

:::tip

PrintStream ：字节打印流，默认输出为显示器；

PrintWriter ：字符打印流，
:::

public class PrintStream1 {
    public static void main(String[] args) {
    }

    @Test
    public void print1() throws IOException {

        PrintStream out = System.out;
        out.print("你好,你不好");

        // 因为 print 底层使用的是 write,所以可以直接调用 write 进行打印/输出
        out.write("天王盖地虎".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        // 创建文件
        String filePath = new File("").getAbsolutePath()+"/src/com/io_/demo2.txt";
        new File(filePath).createNewFile();

        // 修改打印 设备, 到文件 demo2.txt
        System.setOut(new PrintStream(filePath));
        // 不会打印到控制台, 会保存到文件
        System.out.println("宝塔管水貂");

        out.close();
    }
}

public class PrintWriter1 {
    public static void main(String[] args) {
    }

    @Test
    public void print1() throws IOException {

        // PrintWriter writer = new PrintWriter(System.out);
        // writer.print("你好,你不好");

        // 创建文件
        String filePath = new File("").getAbsolutePath()+"/src/com/io_/demo3.txt";
        File file = new File(filePath);
        if (!(file.exists())) {
            if (new File(filePath).createNewFile()){
                System.out.println("文件创建成功");
            }
        }else{
            System.out.println("文件已存在");
        }
        // 修改打印 设备, 到文件 demo3.txt
        PrintWriter printWriter = new PrintWriter(filePath);

        // 不会打印到控制台, 会保存到文件
        printWriter.print("宝塔管水貂");
        
        printWriter.close();
    }
}

三、Properties 类

:::tip

Properties 类：专门用于读写配置文件的集合类；
配置文件格式：键 = 值
- 键值对不需要有空格，值不需要用引号，默认类型时 String；
  :::
  Properties 常用方法：

load	加载配置文件的键值对到 Properties 类
list	将数据显示到指定设备
getProperty（key）	根据键获取值
setProperty（key，value）	设置键值对到 Properties 对象
store	将 Properties 中的键值对存储到配置文件（中文以 unicode 码存储）

public class Properties1 {
    public static void main(String[] args) {

    }
    @Test
    public void proper () throws IOException {
        // 获取文件路径
        String filePath = new File("").getAbsolutePath()+"/src/com/properties_/mysql.properties";
        File file = new File(filePath);

        // 判断文件是否存在,如果不存在就创建文件
        if (!(file.exists())){
            if(file.createNewFile()){
                System.out.println("文件创建成功" + filePath);
            }
        }else {
            System.out.println("文件已存在" + filePath);
        }

        // 创建 Properties 对象
        Properties properties = new Properties();

        // 加载指定配置文件
        properties.load(new FileReader(file));

        // 以 k-v 的形式显示所有的内容
        properties.list(System.out);

        // 根据 k 获取值
        String user = properties.getProperty("user");
        System.out.println(user);

        // 修改 文件
        properties.setProperty("user", "Pupper");
        properties.list(System.out);

        // 添加 内容
        properties.setProperty("server", "测试服务器");
        properties.list(System.out);

        // 删除内容
        properties.remove("ip");
        properties.list(System.out);

        // 保存 配置 文件
        properties.store(new FileOutputStream(
                new File("").getAbsolutePath()+"/src/com/properties_/demo1.properties"),
                "这里是一个注释,可以为 null");
    }
}

一、文件

1. 创建文件

2. 目录操作 和 文件删除

二、IO 流

节点流

处理流

1. 字节流

1. 输入流

2. 输出流

2. 字符流

1. 输入流

2.输出流

3. 处理流

1.字符 处理流

2.字节 处理流

3. 对象 处理流

4. 标准输入、输出流

5.转换流

6.打印流

三、Properties 类

2. 目录操作和文件删除

1.字符处理流

2.字节处理流

3. 对象处理流